dsp毕业论文_二阶带通滤波器.docVIP

目录 引言 1 1 模拟带通滤波器设计 3 1.1 概述 3 1.2 滤波器的分析 3 1.3工作原理 3 2 二阶低通滤波器的设计及制作 4 2.1 二阶带通滤波器设计 4 2.1.1 原理图设计分析（见附录） 4 2.1.2电路PCB（见附录） 4 2.1.3 中心频率的计算 4 2.1.4芯片介绍 6 3 基于Matlab GUI的数字滤波器设计思路及实现 7 3. 1 GUI界面设计概述 7 3.1.1、控件风格和外观 7 3.1.2?对象的常规信息 7 3.1.3控件回调函数的执行 8 3.1.4、控件当前状态信息 8 3.1.5 IIR滤波器简介 10 3.1.6IIR滤波器设计原理 10 3.1.7 IIR滤波器设计思想 10 3.1.8利用完全设计法设计数字滤波器的步骤： 11 3.2 运行和结果显示 11 4 总结 15 谢 辞 16 附 录 18 引言 滤波是将中特定波段滤除的操作，是抑制和防止干扰的一项重要措施对特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除的电路。带通滤波器是指能通过某一频率范围内的频率分量、但将其他范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器，与带阻滤波器的概念相对。一个模拟带通滤波器的例子是电阻-电感-电容电路 RLC circuit 。这些滤波器也可以用低通滤波器同高通滤波器组合来产生.按元件分类一个理想的滤波器应该有一个完全平坦的通带，例如在通带内没有增益或者衰减， 并且在通带之外所有频率都被完全衰减掉，另外，通带外的转换在极小的频率范围完成。实际上，并不存在理想的带通滤波器。滤波器并不能够将期望频率范围外的所有频率完全衰减掉，尤其是在所要的通带外还有一个被衰减但是没有被隔离的范围。这通常称为滤波器的滚降现象，并且使用每十倍频的衰减幅度dB来表示。通常，滤波器的设计尽量保证滚降范围越窄越好，这样滤波器的性能就与设计更加接近。然而，随着滚降范围越来越小，通带就变得不再平坦—开始出现“波纹”。这种现象在通带的边缘处尤其明显，这种效应称为吉布斯现象。 除了电子学和信号处理领域之外，带通滤波器应用的一个例子是在大气科学领域，很常见的例子是使用带通滤波器过滤最近3到10天时间范围内的天气数据，这样在数据域中就只保留了作为扰动的气旋。 在频带较低的剪切频率f1和较高的剪切频率f2之间是共振频率，这里滤波器的增益最大，滤波器的带宽就是f2和f1之间的差值。 2.1.2芯片介绍 本次试验主要用到的元器件有LM358，其内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。 图2.4 LM358管脚图 2.1.3 中心频率的计算 （a）电路图　 b 幅频特性??????????????????????? 工作原理：这种滤波器的作用是只允许在某一个通频带范围内的信号通过，而比通频带下限频率低和比上限频率高的信号均加以衰减或抑制。典型的带通滤波器可以从二阶低通滤波器中将其中一级改成高通而成。如图1（a）所示。电路性能参数通带增益???? 中心频率? 　 通带宽度?? 　?选择性? 　　??此电路的优点是改变Rf和R4的比例就可改变频宽而不影响中心频率。 ?? （1）、通带中心频率?通带中心频率处的电压放大倍数： 频率 电压峰峰值 频率 电压峰峰值 频率 0.6 5 0.92 8.9 0.96 12.8 0.63 5.3 0.945 9.2 0.945 13.1 0.665 5.6 0.965 9.5 0.935 13.4 0.685 5.9 0.98 9.8 0.92 13.7 0.705 6.2 0.99 10.1 0.895 14 0.725 6.5 1 10.4 0.875 14.3 0.75 6.8 1 10.7 0.85 14.6 0.775 7.1 1 11 0.825 14.9 0.805 7.4 1 11.3 0.805 15.2 0.82 7.7 1 11.6 0.78 15.5 0.845 8 0.995 11.9 0.755 15.8 0.875 8.3 0.99 12.2 0.725 16.1 0.9 8.6 0.975 12.5 0.695 16.4 图2.4 带通滤波器实际测试幅频特性曲线 图2.5 带通滤波器理想幅频特性曲线 3 基于Matlab GUI的数字滤波器设计思路及实现 3. 1 GUI界面设计概述 GUI设计面板是GUI设计工具应用的平面，面板上部提